漂移度隧道圍巖質(zhì)量分級組合評價方法

在隧道工程中,較為準(zhǔn)確地預(yù)測前方圍巖級別,對調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)以及確保施工安全順利進(jìn)行有著重要的意義。本文以椿樹埡隧道工程為實例,采用公路隧道圍巖分級方法,并結(jié)合tsp探測法、地質(zhì)雷達(dá)法和工程地質(zhì)推斷法對隧道圍巖進(jìn)行了動態(tài)分級預(yù)測,結(jié)果表明:圍巖動態(tài)分級預(yù)測所得結(jié)果與實際開挖情況較為吻合,能夠有效地指導(dǎo)設(shè)計施工的順利進(jìn)行。

針對隧道圍巖分級中的模糊性和隨機性,文章將隧道圍巖分級體系作為一個模糊系統(tǒng),選取6個參數(shù)作為評價指標(biāo),基于熵權(quán)法和云模型提出了隧道圍巖分級方法。利用正態(tài)正向云發(fā)生器生成了各評價指標(biāo)隸屬各圍巖等級的云模型,并結(jié)合熵權(quán)法計算出客觀權(quán)重值,得到了待評樣本的綜合確定度,從而確定隧道圍巖等級。熵權(quán)-云模型將評價指標(biāo)與圍巖等級間的模糊性和隨機性有機結(jié)合,實現(xiàn)了評價指標(biāo)由定性描述到定量數(shù)值的轉(zhuǎn)化,克服了傳統(tǒng)隧道圍巖分級方法固定評價模式的缺陷。最后,利用熵權(quán)-云模型對祥和隧道的5個洞段進(jìn)行了圍巖分級,分級結(jié)果與模糊層次分析等方法的結(jié)果相符,表明了該方法在隧道圍巖分級中的可行性和可靠性,為隧道圍巖分級提供了新思路。

闡述了國內(nèi)外公路隧道圍巖分級的主要方法,并結(jié)合貴州某高速公路隧道圍巖分級實例,對某隧道各區(qū)段進(jìn)行圍巖分級,為同類隧道工程提供參考。

國標(biāo)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（gb50218—94）在隧道設(shè)計階段應(yīng)用廣泛,但是由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性及巖體各向異性的影響,不能精準(zhǔn)預(yù)測施工階段隧道圍巖等級。本文基于統(tǒng)計巖體力學(xué)提出了針對隧道施工階段的圍巖分級方法,即通過現(xiàn)場巖體結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計和巖石力學(xué)試驗,獲取結(jié)構(gòu)面參數(shù)和巖石力學(xué)參數(shù),應(yīng)用統(tǒng)計巖體力學(xué)強度理論及本構(gòu)理論,獲得具有各向異性特征的巖體彈性模量參數(shù)e_m,進(jìn)而應(yīng)用經(jīng)驗公式換算得到bq值,從而確定隧道圍巖基本分級。在實例中,小盤嶺2號隧道gdk347＋360里程處圍巖設(shè)計分級為ⅲ級;應(yīng)用此方法重新分級的結(jié)果為ⅳ級,低于設(shè)計分級,這與現(xiàn)場觀察和監(jiān)測的圍巖性狀吻合,說明本方法在隧道施工階段能較為客觀地反映圍巖性質(zhì)。以上研究結(jié)果表明,在含碳泥質(zhì)板巖隧道圍巖施工階段巖體分級過程中,本方法具有良好地適用性。

為了達(dá)到快速、準(zhǔn)確、可靠的圍巖分類,有效指導(dǎo)隧道施工,在充分研究和吸取國內(nèi)外有關(guān)圍巖分類的經(jīng)驗和成果基礎(chǔ)上,針對隧道施工期間的圍巖類別鑒定方法,提出了一種可用于隧道施工期間圍巖類別鑒定的快速分類方法,該方法以定量與定性相結(jié)合、多專家評分的方式在開挖掌子面現(xiàn)場進(jìn)行觀察、量測及評價,無需復(fù)雜試驗或測量以及繁雜計算,可迅速得出評價結(jié)果。為了更加全面地反映隧道圍巖情況,準(zhǔn)確評價圍巖工程性質(zhì),結(jié)合目前國際上流行的q分類系統(tǒng),在富溪隧道第一手實測資料的基礎(chǔ)上,根據(jù)快速分類結(jié)果和q指標(biāo)分類結(jié)果對富溪隧道圍巖條件進(jìn)行綜合評價,為其隧道施工提供了合理的支護(hù)參數(shù)。

巖體質(zhì)量q系統(tǒng)未考慮隧道上覆不同地質(zhì)條件巖土體位置關(guān)系的相互影響。闡述了巖體質(zhì)量q系統(tǒng)在進(jìn)行圍巖分級時存在的問題,基于摩爾-庫倫強度準(zhǔn)則,提出了計算隧道圍巖松動區(qū)和承載區(qū)的公式,得出當(dāng)隧道圍巖等級越高,即圍巖穩(wěn)定性越差時,松動區(qū)外半徑、承載區(qū)外半徑以及塑性區(qū)外半徑越大；通過將理論分析方法與數(shù)值模擬方法相結(jié)合,求出了隧道圍巖重要性系數(shù),提出了一種隧道圍巖分級新計算公式。

公路隧道巖質(zhì)圍巖亞級分級方法研究

現(xiàn)行公路隧道圍巖分級方法某些圍巖級別跨度較大,不能滿足實際施工的需要,鑒于此,針對ⅲ、ⅳ、ⅴ級巖質(zhì)圍巖進(jìn)行了較為全面、系統(tǒng)的圍巖亞級分級研究。首先通過數(shù)值試驗對3種巖質(zhì)圍巖的自穩(wěn)性進(jìn)行研究,并根據(jù)各圍巖的自穩(wěn)性表現(xiàn)特征進(jìn)行圍巖亞級級別劃分,建立圍巖亞級分級理論標(biāo)準(zhǔn),然后結(jié)合現(xiàn)場采集的大量圍巖樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果,最終確定圍巖亞級分級的判定方法。以上研究對現(xiàn)行公路隧道圍巖分級方法起到了細(xì)化和完善的作用,同時也可作為公路隧道設(shè)計、施工參考之用。

鐵路隧道圍巖量測方法——為了準(zhǔn)確了解隧道開挖后圍巖變化情況，防止隧道塌方，為施工安全做出預(yù)警，圍巖量測是隧道施工工序中一項必不可少的環(huán)節(jié)，是隧道安全貫通的重要保障本文對襄渝線煙蹬坡隧道圍巖量測的使用方法進(jìn)行了分析。

該文借鑒fisher判別理論,建立公路隧道圍巖評價模型,以期取得較好的效果。該項研究借助fisher判別明顯的統(tǒng)計優(yōu)勢,綜合國內(nèi)外大量巖體圍巖分級指標(biāo)資料及工程實際,建立了公路隧道圍巖識別的fisher判別分析模型,選用隧道洞室圍巖巖石單軸飽和抗壓強度σc、節(jié)理平均間距d、巖石質(zhì)量指標(biāo)rqd、地下水情況w等方面的綜合指標(biāo)作為圍巖類別判定的評價因子,以21組公路隧道圍巖實測樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練和檢驗,并建立了相應(yīng)的線性判別函數(shù)對13組待判隧道圍巖類別情況進(jìn)行了預(yù)測,判別結(jié)果與實際一致。研究結(jié)果表明,fda模型回判估計誤判率為0,交叉確認(rèn)估計誤判率為4.8%,判別性能穩(wěn)健可靠,對現(xiàn)有評價公路隧道圍巖分級方法進(jìn)行了有效的驗證和補充。

隧道的圍巖等級直接影響到施工的開挖方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定以及隧道的施工安全等諸多方面.在目前的隧道工程中,準(zhǔn)確地預(yù)測前方圍巖的等級仍然是一個重點和難點.以長橋隧道工程為實例,先后采用tgp探測法、sir-20地質(zhì)雷達(dá)探測法、掌子面編錄法3種超前地質(zhì)預(yù)報方法,由遠(yuǎn)到近,由粗到細(xì)地對隧道圍巖的等級進(jìn)行動態(tài)預(yù)測.實際開挖結(jié)果表明：該動態(tài)預(yù)測方法具有較高的準(zhǔn)確性,可以有效地指導(dǎo)隧道安全施工.

針對高速公路隧道工程施工的特點,基于動態(tài)化的圍巖分類,采用多種方法對隧道圍巖進(jìn)行地質(zhì)跟蹤調(diào)查與預(yù)測.通過綜合分析和優(yōu)化處理上述信息,從而對公路隧道動態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行評價,為高速路隧道工程穩(wěn)定狀況的評判提供了一種簡單易行的方法.

黏質(zhì)土隧道圍巖分級指標(biāo)的選取研究——以長序列黏質(zhì)土圍巖物理力學(xué)指標(biāo)及埋深數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運用數(shù)理統(tǒng)計學(xué)原理和灰色關(guān)聯(lián)度理論從定量的角度分析了黏質(zhì)土圍巖分級的指標(biāo)選取。研究結(jié)果表明：選用力學(xué)指標(biāo)的影響因素作為分級的基本指標(biāo)是可行的：黏質(zhì)土圍巖分級預(yù)...

公路隧道圍巖分級 工程2010-03-0515:24:46閱讀630評論0字號：大中小 公路隧道圍巖分級將圍巖分為六級，給出了各級圍巖的主要工程地質(zhì)特 征、結(jié)構(gòu)特征和完整性等指標(biāo)并預(yù)測了隧道開挖后，可能出現(xiàn)的坍方、滑動、膨 脹、擠出、巖爆、突然涌水及瓦斯突出等失穩(wěn)的部位和地段，給出了相應(yīng)的工程 措施。見表 公路隧道圍巖分類 級 別 圍巖主要工程地質(zhì)條件圍巖開挖 后的穩(wěn)定狀態(tài) 主要工程地質(zhì)條件結(jié)構(gòu)特征和完 整狀態(tài) v1 硬質(zhì)巖石(飽和抗壓極限強 度rb＞60mpa)，受地質(zhì)構(gòu)造影響 輕微，節(jié)理不發(fā)育，無軟弱面(或 夾層)；層狀巖層為厚層，層間結(jié) 合良好呈巨塊狀整體 結(jié)構(gòu) 圍巖穩(wěn) 定、無坍塌， 可能產(chǎn)少巖爆 v 硬質(zhì)巖石(rb＞30mpa)，受地 質(zhì)構(gòu)造影響較重，節(jié)理較發(fā)育，有 少量軟弱面(或夾層)和貫通微張 節(jié)理，但其產(chǎn)狀及組合關(guān)系不致產(chǎn) 生滑動，

隧道的圍巖等級直接影響到施工的開挖方法、支護(hù)結(jié)構(gòu)的確定以及隧道的施工安全等諸多方面.在目前的隧道工程中,準(zhǔn)確地預(yù)測前方圍巖的等級仍然是一個重點和難點.以長橋隧道工程為實例,先后采用tgp探測法、sir-20地質(zhì)雷達(dá)探測法、掌子面編錄法3種超前地質(zhì)預(yù)報方法,由遠(yuǎn)到近,由粗到細(xì)地對隧道圍巖的等級進(jìn)行動態(tài)預(yù)測.實際開挖結(jié)果表明:該動態(tài)預(yù)測方法具有較高的準(zhǔn)確性,可以有效地指導(dǎo)隧道安全施工.

指出了我國現(xiàn)行高速公路隧道設(shè)計中采用的圍巖分級方法的缺陷,提出在施工階段通過對隧道圍巖進(jìn)行勘探和測試,并對其結(jié)果進(jìn)行綜合分析,在此基礎(chǔ)上對隧道圍巖進(jìn)行動態(tài)分級,并以廣賀高速公路文坑隧道yk73+830斷面為例,通過對其掌子面處圍巖進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測、點荷載試驗和聲波測試,結(jié)果表明實際的圍巖級別與設(shè)計階段的不符,從而對其進(jìn)行調(diào)整。

引入可拓學(xué)理論,建立隧道圍巖質(zhì)量評價物元模型,采用熵權(quán)法計算指標(biāo)權(quán)重,選取巖石單軸飽和抗壓強度rc、圍巖質(zhì)量指標(biāo)rqd值、結(jié)構(gòu)面摩擦系數(shù)jf、節(jié)理間距jd、地下水狀態(tài)w、完整性系數(shù)kv為評價指標(biāo),對坪子頭隧道左線圍巖質(zhì)量等級進(jìn)行評價,研究表明,基于熵權(quán)法的圍巖質(zhì)量可拓評價不僅取得了與工程地質(zhì)報告相一致的評價結(jié)果,而且能客觀反映待評圍巖與相鄰圍巖等級之間的距離,從而提供更為準(zhǔn)確的圍巖級別,為隧道施工提供了科學(xué)依據(jù)。

隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，我國交通領(lǐng)域的研究發(fā)展處于蓬勃態(tài)勢，公路的建設(shè)已然成為工程建設(shè)的重點，本文將對公路隧道的工程建設(shè)進(jìn)行論述，對分級方法進(jìn)行研究，探討公路隧道圍巖分級中存在的問題。

在風(fēng)險評價方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合模糊理論,提出了圍巖穩(wěn)定性的風(fēng)險評價分級方法。在評價時,根據(jù)巖體力學(xué)現(xiàn)有的研究資料,選取六個評價指標(biāo)通過對評價指標(biāo)權(quán)重的計算并結(jié)合安全檢查表法,計算出圍巖穩(wěn)定性的值,以此值將圍巖分為ⅰ~ⅴ個等級,從而實現(xiàn)了對圍巖的綜合評價。該評價方法被應(yīng)用到黃河大柳樹水電站導(dǎo)流洞圍巖穩(wěn)定性綜合評價中,其結(jié)果得到了實際工程的檢驗,說明該方法有一定的適用價值。

連拱隧道按荷載結(jié)構(gòu)模式計算分析時,圍巖壓力的計算仍采用現(xiàn)行《公路隧道設(shè)計規(guī)范》中的方法,這種計算方法存在一定的問題。探討了連拱隧道的深淺埋界限,對常用的圍巖壓力理論進(jìn)行了比較,找出連拱隧道采用現(xiàn)有圍巖壓力理論進(jìn)行計算存在的問題,提出了建議的連拱隧道圍巖壓力計算方法,并對建議的計算方法進(jìn)行了效果分析。結(jié)果表明,建議的計算方法對連拱隧道及大跨度隧道的設(shè)計計算是合理和偏于安全的。

以隧道圍巖收斂變形數(shù)據(jù),運用系統(tǒng)識別靈敏度分析理論進(jìn)行隧道圍巖特性參數(shù)反演。采用反演的隧道圍巖特性參數(shù)進(jìn)行隧道施工不同開挖方法的有限元數(shù)值仿真分析比較,說明臺階法是較為合理和安全的施工方法。

ⅴ級圍巖及淺埋段施工方法及技術(shù)措施，ⅳ級圍巖開挖，支護(hù)施工方法及技術(shù)措施，ⅲ級圍巖及技術(shù)措施，明洞施工方法及技術(shù)措施。